电控发动机真空漏气故障现象与分析

真空漏气故障现象与分析

真空漏气是发动机最常见的故障之一,然而真空漏气在不同类型的发动机上所表现出的现象及对发动机各种工况的影响却是大有不同的,甚至会产生截然相反的故障现象。 由于真空漏气的部位不同及漏气量的大小不同,即便是在同一发动机上,所反映出的故障现象也是千差万别。

多年来,处理了各种发动机真空漏气故障,但归纳总结出它们的共性、异性及各自的特点却不是一件易事。下面举出几个具有代表性的实例,来具体分析一下它们的因果关系。

一、K 、KE 型发动机(机械燃油喷射型)

例1奥迪100 2.2E轿车

故障现象:怠速不稳,起步易熄火,但加速正常有力。

分析检测:机械喷射的车型,只要加速工况正常,点火控制一般问题不大,多数故障出在油路与气路上。随后重点检查了油压、冷起动喷油器、暖机调节器及怠速控制阀等,但均未发现问题。从故障现象看,怠速不稳,起步熄火,怀疑混合气过稀所致。特别是故障出在怠速至起步这一过程中。从经验而论,这一故障可能是由于怠速转速过低,冷态下机油粘度过人(即负荷过大),暖机调节压力失控(控制压力过大) ,真空漏气(混合气稀)。经进一步检测,还是没发现问题所在。对混合比稍做调整后,起步熄火故障消失。但怠速转速升高,加速时黑烟较大,重新调回原位。重点检查漏气,当检查到断油切断阀时,发现此阀关闭不严,用改锥柄敲击此阀时,怠速明显平稳。再试车时,起步熄火故障消失,拆下切断阀清洗后,故障彻底排除。

减速断油气道是与主气道并联的,当此气道有气流通过时,必然使主气道进气量减小,从而使空气流量感知板开度变小,同时也使燃油计量分配器中的柱塞下移,导致供油减少,混合气变稀。当漏气较小时,对加速工况影响并不大,但对怠速至起步时却影响很大。这是因为,怠速工况向加速工况过渡时,供油变化是连续的、线性的,油量增加是有限的,由于漏气造成混合气变稀,这在无负荷时影响不大,但起步挂档时,负荷突然加大,造成动力不足而熄火。若当漏气较大时,将会使油量更加减少以至断油,致使发动机起动困难,甚至不能着车。

例2 奥迪100 2.2E轿车

故障现象:怠速较稳,动力不足,起动易熄火。

分析检测:从现象分析,为混合气稀,在检查中没有明显漏气现象, 拆下空气滤清器,用手托住空气流量感知板,边加速边托动空气流量感知板,此时明显感到发动机加速有力,从而证明,怠速时、加速时均供油不足。那么是什么原因造成供油不足、混合气变稀呢? 从以上试验可以说明,油压及控制压力(柱塞上方的压力) 没问题,如果排除漏气的可能应对混合比做重新调整。重新仔细检查有漏气可能的部位,在主气道节气门接口处下方有一个30mm 的裂缝,换上一个新的管道后,故障排除。

此故障同为真空漏气,只是部位不同。此车漏气部位在节气门前,上例中真空漏气在节气门后,它们同为没有经空气流量感知板测量,造成供油减少而气体增加,导致混合气变稀,造成发动机加速工况不正常,而怠速影响不大。

例3 奥迪100 2.2E轿车

故障现象:怠速游车,加速良好。

分析检测:怠速游车现象是一种较普遍的故障,在电喷车上经常发生,而在机械喷射的车型上,游车现象并不多见。它是否也符合电喷车的规律呢? 随后做了几个方面的检查与试

验:

(1)检查进气歧管是否有真空漏气, 均未发现问题。

(2)拔下怠速开关插头时,游车现象消失, 但怠速转速上升至l6OOr/min始终不下,检查怠速开关电阻为0Ω,正常。

(3)拨下怠速控制阀插头,转速下降、抖动以至熄火,说明怠速控制阀工作正常。

(4)拨下减速断油电磁阀插头时,游车现象消失,转速为1600r/min。

通过以上几步检测试验后,使问题明朗化,游车现象是由减速断油电磁阀的工作不正常所引起的。经查阅资料可知,此阀的工作条件为:

① 怠速开关闭合(怠速工况).

② 转速大于1400r/min(小于1200r/min恢复供油) 。

通过以上检测分析,此车的游车现象正是由于某种原因使转速提升超出了1400r/min,而此时又是在怠速下,符合了减速断油切断阀的工作条件,此阀随着转速升高而开启(断油) ,随着转速下降而关闭(供油) ,从而造成游车现象的产生。

在此应说明一点:断油过程是如何实现的? 当切断阀工作时将此通道打开,空气流便从此气道直接进入歧管。而主通道由于节气门关闭受阻, 在无气流的状况下,空气流量感知板回位,同时带动柱塞下移也回位,供油停止。当转速下降至1200r/min时,电脑便切断电磁阀供电回路,使切断阀关闭。空气流又从空气流量感知板至怠速控制阀进入进气歧管,重新供油。

在这里, 游车只是一种现象,但故障的实质却是怠速过高而引起,那么怠速过高的原因是什么呢? 分析主要有两个方面:

(1)怠速控制阀内部漏气,怠速控制阀有卡滞现象。

(2)供油过大。

首先清洗检查怠速控制阀, 没发现问题,故障依旧。检测油压及相关传感器信号电压,均正常。检测喷油器也不泄油,最后更换一个同型号怠速控制阀后,故障排除。

随后又做了试验和测量,新旧怠速控制阀同在420mA 电流下,却表现出不同的结果,说明旧怠速控制阀内部有漏气现象。一般来讲,怠速控制阀过脏,回位不好,同样会有较大漏气可能,同样会导致上述故障。

此车故障同样为真空漏气,但它同前两例不同,前两例均为大气流入未经感知板测量,造成混合气过稀, 而后者漏气经过感知板测量,使供油增加,混合气没有变稀,故转速升高,当怠速控制阀本身漏气较小时,怠速转速偏高,当漏气较大时,便会出现怠速游车。

分析总结:奥迪100、2.2E 发动机的空气通道共有4路,每一路气道都具有各自的功用及特点。

(1)主气道:经空气滤清器→空气流量感知板→节气门→发动机。主要用于加速工况。

(2)怠速螺钉旁气道:经空气滤清器→空气流量感知板→螺钉调整孔→发动机。用于基本怠速调整。

(3)怠速控制阀旁通气道:经空气滤清器→空气流量感知板→怠速控制阀→发动机。用于怠速稳定自动调节。

(4)减速断油旁通道:经空气滤清器→切断阀→发动机。用于减速(松油门时) 断油。

通过前面三个实例不难看出,由于真空漏气的部位不同,以及漏气量的大小不同,对发动机各工况的影响也是不同的。

(1)节气门前漏气(例2):即空气流量感知板与节气门之间主通道胶管漏气。此泄漏的多余气体未经空气流量感知板测量直接通过怠速控制阀或节气门(加速工况时) 进入发动机。当泄漏较小时,混合气较稀,将出现怠速不稳,起步困难,加速无力等故障; 当泄漏较大时,混合气过稀或不供油,将导致发动机不易起动或起动后熄火。

(2)节气门后漏气(例1):为断油电磁阀漏气,即相当于节气门后漏气。多余气体同样未经空气流量感知板测量而直接进入发动机,节气门后漏气较节气门前漏气对发动机的影响更大。这是因为节气门前漏气还要经过怠速控制阀的控制,而节气门后漏气不受任何控制,容易造成发动机动力不足,易熄火,起动困难等现象。

(3)怠速控制阀控制漏气(例3):由于阀体脏、卡或阀体失调等原因,造成多余气体流过,而这些多余气体经过了空气流量感知板的测量,空气流量感知板开度变大,带动柱塞上移,从而增加供油量,导致怠速转速升高。当泄漏较大时,转速升高到1400r/min时,减速断油功能作用,发动机将出现游车。但不影响加速工况。

K 、KE 型机械喷射发动机与电喷发动机有着较大区别,其电脑控制功能较弱,其燃油混合气的调整除人为调整混合比螺钉外,发动机各工况大都由机械调整,少部分由电脑进行微量调整。因此它的油路及气路的控制由于长期磨损老化等原因,将造成混合比失调,发动机工作不良的各种故障,在维修此种车型发动机故障中,应更加注重油路、气路的检测。

二、D 型燃油喷射发动机

例1:切诺基(213)2.5L 发动机,怠速过高,耗油过大。

故障检测:首先调取故障代码,无故障代码。根据经验,真空漏气的可能较大,随后用一大头针插在进气压力传感器信号端,测其信号电压怠速下为2.2V ,偏离标准值许多(标准:0.8~1.2V) ,再用真空表测量歧管内真空度为50kPa(标准:60~80kPa) ,从而证明真空漏气较严重,逐一检查各真空软管及节气门, 均没发现问题,怀疑怠速控制阀脏卡。拆下清洗,但故障依旧。逐一拔下各真空软管,用手堵住观察,当堵住回油阀真空管时,转速回落。仔细查看,回油阀有点变形,有伤,更换回油阀后,故障排除。

故障分析:一般来说,D 型燃油喷射发动机怠速过高,有如下几种可能:

(1) 真空漏气。

(2) 水温传感器故障。

(3) 节气门调整不当。

(4) 怠速开关打开。

(5) 怠速控制阀脏卡等。

其中真空漏气是此车型怠速过高最常见的原因之一,这是因为歧管漏气,使歧管内真空度下降,MAP 传感器检测到较低真空度后,便认为此时进气量增加(负荷加大) ,MAP 传感器信号加大,当电脑收到这一变化信号后,增加喷油脉宽,所以便发动机在怠速下提高转速。

说明一点:怠速下, 电脑有稳定怠速功能(正常怠速750~850r/min)。电脑随时检测怠速开关状态及转速大小,当偏离标准怠速时,电脑将驱动怠速控制阀工作,来调整旁通气道的流量,当漏气较大时,怠速控制阀已失去其调整极限,此时即使堵住怠速控制阀气道,发动机也不会熄火。

例2:丰田佳美,四缸,5S-FE 发动机,怠速游车,加速正常。

故障检测:首先调取故障代码,无码。根据以往经验,怠速游车现象一般有两种原因:

(1)怠速开关打开(加速工况) 。在怠速下,若怠速触点不闭合,电脑认为不在怠速下, 而是加速工况。此时的怠速不受控制,易出现怠速不稳,转速过高或怠速游车。

(2)断油功能作用时。条件:怠速工况(怠速开关闭合) 转速大于1500~2000r/min(根据车型不同转速控制有所不同) 。

检查怠速开关闭合,稍踩油门,怠速开关打开,说明此开关正常,排除第一种可能。在稍踩下油门的同时,发现游车现象消失,从而证明第二种的可能性较大,断油功能启用。为了证实这点,拨下一个喷油器插头,接入试灯,发现试灯随着游车而有规律的闪亮。说明判断正确,是怠速过高而引起断油功能。怠速过高的原因很多,最常见的原因是真空漏气,随后检查各真空管及接头,均无问题,用化油器清洗剂,向各段接口处喷射,当喷到节气门体

与歧管接合处时,游车停止, 发现此处冒泡漏气。拆下节气门体重新换垫涂密封胶后,故障排除。

故障分析:此车从故障现象看是怠速不稳,游车。而其故障的实质却是怠速过高,D 型发动机的一个突出特点就是当真空漏气时,使歧管内真空度变低。此时MAP 传感器将这个变化以电压信号的形式输入电脑,电脑再控制喷油器增加喷油量,提高发动机转速。当漏气较小时,怠速只是提高一定程度, 当漏气较大时,发动机转速不断提高,当转速超过断油功能的条件时,由于断油使转速下降。当转速下降至一定转速时,断油功能又恢复供油,使转速上升,周而复始,便使发动机出现游车现象。

应该说明一点:断油功能在许多中高档车型上普遍装备,而断油功能的设计思想,主要是为减速时断油,即在加速时,突然松开油门,断油功能启用。其目的有两个:①减少尾气污染; ②节省耗油。

例3 塔菲克 T7B发动机,怠速过高,转速高达2500r/min。

故障检测:无故障代码。造成怠速失控飞车的原因,一定满足油、气的大量供给。首先应检测进气压力传感器的信号,在驾驶室中下方,打开通往发动机室的护板,找到进气压力传感器。怠速下测其电压信号为2V 左右(标准为1V 左右),明显偏大,说明歧管内真空度较低,漏气严重。仔细检查各真空管及接口处,没发现问颖,但仔细听确实有漏气的“吱吱”声。将车举起,发现在发动机歧管下部有一不明显裂纹。用手堵住此处时,发动机转速立即下降,由于裂纹不大,用金属胶粘合后,故障排除。

小结:D型燃油喷射发动机的一个特点,就是采用了进气压力传感器,来随时监测发动机歧管内的真空度,而实际上是在监测空气进入发动机的流量。在正常情况下,MAP 传感器信号反映出进气量,从而使发动机电脑根据这一信号控制喷油器的通断时间(喷油脉宽)。在怠速工况下,由于节气门全闭,空气只从怠速控制阀通道进入发动机歧管,此时有怠速控制阀的控制,使其进气量不会很大。歧管内真空度较高(怠速下真空度一般为60~80kPa) ,MAP 传感器信号较低(怠速下其信号电压一般为0.8~1.3V) ,在加速工况下,由于节气门开启,进气量随之增加,此时真空度下降,MAP 传感器信号上升。电脑也随之增加喷油器的喷油量,从而完成加速负荷的过程。

当真空漏气时,歧管内真空度下降,反映在MAP 传感器的信号变大,供油增加,发动机所需的燃油混合气基木上没变化,故发动机在怠速时不会抖动,只是转速提升。怠速下虽然有怠速控制阀的自动调整怠速转速功能,但漏气量较大时,怠速控制阀将失去调整作用。若漏气过大时,转速进一步提升,当转速升高到一定转速时(1500~2000r/min)电脑将启动断油功能,使转速限制在一定转速下,由于不断供油、断油便会产生游车现象。如果某车型没有设立断油功能(如塔菲克) ,那么转速不会提升以至产生飞车现象。

以上分析了D 型发动机由于漏气量的大小对发动机各工况产生着不同的影响,那么漏气部位又有什么影响呢? 由于D 型发动机空气量的测量是由MAP 完成的, 故节气门前漏气,发动机不受影响。一般指的漏气均为节气门后各部分器件及接口漏气。

三、L 型燃油喷射发动机

此型主要包括叶板式、量芯式、卡门式三种空气流量传感器配置的发动机。 例1 丰田佳美3VZ-FE V6 3.0L发动机

故障现象:怠速不稳,加速无力,故障指示灯亮。

故障检测:首先调取故障代码,为45——混合气过稀;12——空气流量传感器信号不良。怠速时,测量空气流量传感器信号电压为0.6V 左右,偏离标准值(1.1~1.5V) 较多。空气流量传感器信号低,必然造成喷油量减小,混合气过稀。那么,空气流量传感器信号偏低的原因是什么呢? 根据经验与分析,大致有两点:①真空漏气;②空气流量传感器故障。首先从漏

气查起,没有明显泄漏处。接入真空表测其怠速下真空度为52.63kPa ,歧管真空度正常。说明从节气门以后的歧管各处不存在漏气,那么最大可能是在节气门前漏气。仔细检查发现主气道与节气门接口松动,重新紧固后,发动机性能明显变好,再测空气流量传感器信号为

1.2V ,正常。故障指示灯熄灭,故障排除。

故障分析:此车的空气流量传感器为叶板式,叶板转动的角度与空气流量大小相关联。与此同时,叶板带动电位计触点滑动到一个位置上,此点便有一个代表空气量的电压信号输入电脑。由于空气道漏气,它没有经过空气流量传感器的测量,故使叶板转动的角度变小,即信号变小,造成混合气过稀。为什么检测真空度时是正常的呢? 这是因为怠速时,节气门是全关闭状态,进入歧管的空气只能经过怠速控制阀旁通气道,节气门前漏气与歧管内真空度无关。若检测时发现真空度较低,应重点检查节气门之后是否有漏气部位。

例2 丰田凌志LS400轿车怠速过高

故障现象:一辆丰田凌志LS400轿车,怠速过高,2000r/min。

故障检测:首先调取故障代码,无码。读数据流:TPS一0%,IDL 一OFF ,从数据流中发现,怠速下节气门全闭,属正常。而怠速开关却处在断开位置,说明电脑此时不认为是怠速工况,也不会以怠速工况去调整怠速转速。调整节气门传感器位置,使TPS 一0%,IDL 一ON ,此时转速下降至10OOr/min左右,不再下降。继续读取数据流,发现IAC (步进式)的数据为0。是步进式怠速控制阀有故障吗? 如果怠速控制阀有故障或电脑对怠速控制阀控制失灵,将有可能使进气量增大,转速升高。为了慎重起见,关闭点火开关,重新起动发动机,继续观察数据流发现,IAC 阀在起动时由125步逐渐下降到0步。从而说明怠速控制阀良好,工作正常。从125步到0步的调整,说明有漏气存在,而且这多余的空气经过了空气流量传感器的计量。由于漏气量较大,将怠速控制阀调整量调整到极限,也不能调到标准怠速转速,故转速仍然居高不下。拆下节气门气道软管,发现节气门己打开了一个角度(正常情况节气门应全闭),多余的空气是从节气门流入的。这是一个人为调整不当而造成的故障。重新调整节气门限位螺钉,使节气门处于关闭状态,再重新调整节气门位置传感器位置,使传感器怠速触点闭合,同时使传感器在怠速下其信号在0.5V 左右,调整后的怠速转速为750r/min。 故障分析:凌志LS400车型配备了卡门涡旋式空气流量传感器。随着空气流量的变化,其信号以脉冲频率的形式也随之变化。怠速对其信号频率为18Hz 左右,当转速升高时,其信号频率也升高,最大可达300Hz 左右。若用电压表测其信号的平均电压,应为2.5~3.5V 波动变化, 此电压值不受转速的影响。当打开点火开关(不着车) 的情况下,此信号频率为OHz ,此信号的电压为5V 。

由于此车漏气部位在节气门处,这些多余的气体通过了空气流量传感器的测量,此时的空气流量传感器信号必将大于正常怠速下的信号,所以电脑会增加喷油量, 导致发动机转速上升。电脑为了控制怠速下的转速,将控制怠速控制阀关小旁通气道,然而由于漏气较大,致使怠速控制阀全关闭的情况下,仍不能使转速下降到标准转速。

总结分析:L型燃油喷射发动机配置的空气流量传感器为直接测量型。而D 型燃油喷射发动机,配置的是进气压力传感器,属间接测量型。它们同属空气量的检测部件,但它们的检测方法却有本质的不同。当歧管真空漏气时,发动机故障的表现形式也大不一样。在检测此类故障时,首先应明确发动机配置的是何种空气测量元件,而后再根据故障现象,来分析漏气的部位及大小,只要思路清晰,排除故障也会简捷准确。

L型燃油喷射发动机所配置的空气流量传感器大体上可分有三种:叶板式、量芯式及卡门涡旋式。叶板式、量芯式均属电位计式,其信号为直流电压(0.2~4.5V) ,卡门涡旋式属脉冲频率式,其信号为频率(14~300Hz) 。

正常情况下,空气流量传感器信号随进气量的增加而增加,属正特性。当有真空漏气时,应根据故障现象来分析判断其漏气的部位及漏气量的大小。

1)外漏:指未经空气流量传感器测量的多余空气量。由于此多余的气体未经空气流量传感器测量,喷油量未增加,而空气量增加造成混合气过稀,将导致发动机怠速不稳,加速无力,以致熄火。(如例1)。

2)内漏:指经过空气流量传感器测量的多余空气量。当旁通气道中怠速控制阀脏卡,怠速控制阀损坏,怠速控制失控时,将会有多余空气进入歧管。

当主气道中,节气门调整不当或节气门拉线过紧时,将会有多余空气进入歧管。 由于内漏气体经过了空气流量传感器的测量,电脑随之增加喷油量,此时将导致发动机怠速升高。当漏气量较大时,转速升高到一定转速时(2000r/min),将启动超速断油功能,出现怠速游车。

四、LH 型燃油喷射发动机(主要以热线式和热膜式空气流量传感器器配置的发动机) 例1 日产风度A32轿车怠速不稳,起步时易熄火

故障现象:怠速不稳,起步时易熄火。

故障检测:无故障代码。在常规检查中,火花塞火花、燃油压力均正常。测量空气流量传感器信号时,怠速下只有0.7V ,偏离标准值(1.0~1.3V )较多,从而说明发动机怠速不稳,动力不足是因为混合气过稀引起的。拆下空气流量传感器,用化油器清洗剂喷洗热丝后,装复试车,故障依旧。证明空气流量传感器不是因热丝过脏而引起的信号电压过低。那么能使空气流量传感器信号过低的原因有可能是空气泄漏,在测量歧管真空度时发现,真空压力为5OkPa(标准27~8OkPa) 。检查各真空管没发现问题,用化油器清洗剂向各接口处喷试, 发现节气门体与歧管处有气泡,原来是上次清洗节气门时,安装密封胶不均产生漏气。处理后,故障排除。

故障分析:由于真空漏气的部位在节气门后,它不受怠速控制阀控制,将使歧管真空度下降。同时它也没有经空气流量传感器的测量,反而由于真空漏气,怠速控制阀此时会关闭一些, 主气道气流相应减少,将造成空气流量传感器信号减弱,喷油量减少,空气增多,混合气必然变稀,导致发动机动力不足。

例2 日产千里马(MAXMA )VG30E 发动机怠速过高

故障现象:怠速过高, 1700r/min。

故障检测:首先从怠速控制阀入手,此车怠速控制阀为步进式电动机。在开、关点火开关时,用手感觉此怠速控制阀电机有振动,说明电脑控制有效。拆下怠速控制阀,发现内部油泥较多,用化油器清洗剂清洗后,装复试车,故障依旧。说明怠速控制阀不是因为脏卡而失控,继续测量怠速控制阀四组线圈均良好,怠速控制阀没问题,在测量怠速控制阀插头时发现电脑输出的火线正常,而四组控制搭铁线中有一组始终接地。这就是造成步进电机始终停留某一位置的原因。查看电脑时发现,有一线被护板挤压破损搭铁,此线正是步进电机的一组控制搭铁线,处理后,故障排除。

故障分析:一般来讲,怠速过高,主要是因为怠速控制阀失控,脏卡造成。另一个原因就是节气门漏气,空气流量传感器信号也随之增大,喷油量增加,转速升高。当漏气量较大时,怠速控制阀关闭到最小位置时也不足以使转速下降到标准值。

此车的故障原因是怠速控制阀失控,始终停留在某一位置上,较多的空气经空气济量计测量后很顺利的通过急速阀进入歧管,造成发动机转速过高而不受控。

小结:LH型燃油喷射发动机,是在L 型燃油喷射发动机的基础上改进而来。它们同属直接测量空气量的发动机控制系统。只是LH 型选用的是热线型或热膜型空气流量传感器,其测量精度较L 型更高一些。当故障出在真空漏气时,它们所表现出的故障现象大致相同。如果用最简捷的语言来表达它们因漏空所产生的故障现象,那就是:

1、外漏时(不经空气流量传感器测量的多余气体),由于混合气较稀,将产生怠速不稳,动力不足,易熄火。

2、内漏时(经空气流量传感器测量的多余气体),由于空气流量传感器信号增大,供油增加,混合气较正常时浓,将使怠速过高,以致产生断油游车现象。

总结:在日常维修中,真空漏气是较普遍的故障。通过以上四种类型的故障实例不难发现,由于各种车型的空气流量传感器的配置不同、其真空漏气的部位不同以及真空漏气量的大小不同,它们所导致的故障现象也不同。只要维修人员掌握了各类车型的配置、特点及真空参数,再根据对故障现象的分析,一定会较顺利的找到故障部位及故障部件。

真空漏气故障现象与分析

真空漏气是发动机最常见的故障之一,然而真空漏气在不同类型的发动机上所表现出的现象及对发动机各种工况的影响却是大有不同的,甚至会产生截然相反的故障现象。 由于真空漏气的部位不同及漏气量的大小不同,即便是在同一发动机上,所反映出的故障现象也是千差万别。

多年来,处理了各种发动机真空漏气故障,但归纳总结出它们的共性、异性及各自的特点却不是一件易事。下面举出几个具有代表性的实例,来具体分析一下它们的因果关系。

一、K 、KE 型发动机(机械燃油喷射型)

例1奥迪100 2.2E轿车

故障现象:怠速不稳,起步易熄火,但加速正常有力。

分析检测:机械喷射的车型,只要加速工况正常,点火控制一般问题不大,多数故障出在油路与气路上。随后重点检查了油压、冷起动喷油器、暖机调节器及怠速控制阀等,但均未发现问题。从故障现象看,怠速不稳,起步熄火,怀疑混合气过稀所致。特别是故障出在怠速至起步这一过程中。从经验而论,这一故障可能是由于怠速转速过低,冷态下机油粘度过人(即负荷过大),暖机调节压力失控(控制压力过大) ,真空漏气(混合气稀)。经进一步检测,还是没发现问题所在。对混合比稍做调整后,起步熄火故障消失。但怠速转速升高,加速时黑烟较大,重新调回原位。重点检查漏气,当检查到断油切断阀时,发现此阀关闭不严,用改锥柄敲击此阀时,怠速明显平稳。再试车时,起步熄火故障消失,拆下切断阀清洗后,故障彻底排除。

减速断油气道是与主气道并联的,当此气道有气流通过时,必然使主气道进气量减小,从而使空气流量感知板开度变小,同时也使燃油计量分配器中的柱塞下移,导致供油减少,混合气变稀。当漏气较小时,对加速工况影响并不大,但对怠速至起步时却影响很大。这是因为,怠速工况向加速工况过渡时,供油变化是连续的、线性的,油量增加是有限的,由于漏气造成混合气变稀,这在无负荷时影响不大,但起步挂档时,负荷突然加大,造成动力不足而熄火。若当漏气较大时,将会使油量更加减少以至断油,致使发动机起动困难,甚至不能着车。

例2 奥迪100 2.2E轿车

故障现象:怠速较稳,动力不足,起动易熄火。

分析检测:从现象分析,为混合气稀,在检查中没有明显漏气现象, 拆下空气滤清器,用手托住空气流量感知板,边加速边托动空气流量感知板,此时明显感到发动机加速有力,从而证明,怠速时、加速时均供油不足。那么是什么原因造成供油不足、混合气变稀呢? 从以上试验可以说明,油压及控制压力(柱塞上方的压力) 没问题,如果排除漏气的可能应对混合比做重新调整。重新仔细检查有漏气可能的部位,在主气道节气门接口处下方有一个30mm 的裂缝,换上一个新的管道后,故障排除。

此故障同为真空漏气,只是部位不同。此车漏气部位在节气门前,上例中真空漏气在节气门后,它们同为没有经空气流量感知板测量,造成供油减少而气体增加,导致混合气变稀,造成发动机加速工况不正常,而怠速影响不大。

例3 奥迪100 2.2E轿车

故障现象:怠速游车,加速良好。

分析检测:怠速游车现象是一种较普遍的故障,在电喷车上经常发生,而在机械喷射的车型上,游车现象并不多见。它是否也符合电喷车的规律呢? 随后做了几个方面的检查与试

验:

(1)检查进气歧管是否有真空漏气, 均未发现问题。

(2)拔下怠速开关插头时,游车现象消失, 但怠速转速上升至l6OOr/min始终不下,检查怠速开关电阻为0Ω,正常。

(3)拨下怠速控制阀插头,转速下降、抖动以至熄火,说明怠速控制阀工作正常。

(4)拨下减速断油电磁阀插头时,游车现象消失,转速为1600r/min。

通过以上几步检测试验后,使问题明朗化,游车现象是由减速断油电磁阀的工作不正常所引起的。经查阅资料可知,此阀的工作条件为:

① 怠速开关闭合(怠速工况).

② 转速大于1400r/min(小于1200r/min恢复供油) 。

通过以上检测分析,此车的游车现象正是由于某种原因使转速提升超出了1400r/min,而此时又是在怠速下,符合了减速断油切断阀的工作条件,此阀随着转速升高而开启(断油) ,随着转速下降而关闭(供油) ,从而造成游车现象的产生。

在此应说明一点:断油过程是如何实现的? 当切断阀工作时将此通道打开,空气流便从此气道直接进入歧管。而主通道由于节气门关闭受阻, 在无气流的状况下,空气流量感知板回位,同时带动柱塞下移也回位,供油停止。当转速下降至1200r/min时,电脑便切断电磁阀供电回路,使切断阀关闭。空气流又从空气流量感知板至怠速控制阀进入进气歧管,重新供油。

在这里, 游车只是一种现象,但故障的实质却是怠速过高而引起,那么怠速过高的原因是什么呢? 分析主要有两个方面:

(1)怠速控制阀内部漏气,怠速控制阀有卡滞现象。

(2)供油过大。

首先清洗检查怠速控制阀, 没发现问题,故障依旧。检测油压及相关传感器信号电压,均正常。检测喷油器也不泄油,最后更换一个同型号怠速控制阀后,故障排除。

随后又做了试验和测量,新旧怠速控制阀同在420mA 电流下,却表现出不同的结果,说明旧怠速控制阀内部有漏气现象。一般来讲,怠速控制阀过脏,回位不好,同样会有较大漏气可能,同样会导致上述故障。

此车故障同样为真空漏气,但它同前两例不同,前两例均为大气流入未经感知板测量,造成混合气过稀, 而后者漏气经过感知板测量,使供油增加,混合气没有变稀,故转速升高,当怠速控制阀本身漏气较小时,怠速转速偏高,当漏气较大时,便会出现怠速游车。

分析总结:奥迪100、2.2E 发动机的空气通道共有4路,每一路气道都具有各自的功用及特点。

(1)主气道:经空气滤清器→空气流量感知板→节气门→发动机。主要用于加速工况。

(2)怠速螺钉旁气道:经空气滤清器→空气流量感知板→螺钉调整孔→发动机。用于基本怠速调整。

(3)怠速控制阀旁通气道:经空气滤清器→空气流量感知板→怠速控制阀→发动机。用于怠速稳定自动调节。

(4)减速断油旁通道:经空气滤清器→切断阀→发动机。用于减速(松油门时) 断油。

通过前面三个实例不难看出,由于真空漏气的部位不同,以及漏气量的大小不同,对发动机各工况的影响也是不同的。

(1)节气门前漏气(例2):即空气流量感知板与节气门之间主通道胶管漏气。此泄漏的多余气体未经空气流量感知板测量直接通过怠速控制阀或节气门(加速工况时) 进入发动机。当泄漏较小时,混合气较稀,将出现怠速不稳,起步困难,加速无力等故障; 当泄漏较大时,混合气过稀或不供油,将导致发动机不易起动或起动后熄火。

(2)节气门后漏气(例1):为断油电磁阀漏气,即相当于节气门后漏气。多余气体同样未经空气流量感知板测量而直接进入发动机,节气门后漏气较节气门前漏气对发动机的影响更大。这是因为节气门前漏气还要经过怠速控制阀的控制,而节气门后漏气不受任何控制,容易造成发动机动力不足,易熄火,起动困难等现象。

(3)怠速控制阀控制漏气(例3):由于阀体脏、卡或阀体失调等原因,造成多余气体流过,而这些多余气体经过了空气流量感知板的测量,空气流量感知板开度变大,带动柱塞上移,从而增加供油量,导致怠速转速升高。当泄漏较大时,转速升高到1400r/min时,减速断油功能作用,发动机将出现游车。但不影响加速工况。

K 、KE 型机械喷射发动机与电喷发动机有着较大区别,其电脑控制功能较弱,其燃油混合气的调整除人为调整混合比螺钉外,发动机各工况大都由机械调整,少部分由电脑进行微量调整。因此它的油路及气路的控制由于长期磨损老化等原因,将造成混合比失调,发动机工作不良的各种故障,在维修此种车型发动机故障中,应更加注重油路、气路的检测。

二、D 型燃油喷射发动机

例1:切诺基(213)2.5L 发动机,怠速过高,耗油过大。

故障检测:首先调取故障代码,无故障代码。根据经验,真空漏气的可能较大,随后用一大头针插在进气压力传感器信号端,测其信号电压怠速下为2.2V ,偏离标准值许多(标准:0.8~1.2V) ,再用真空表测量歧管内真空度为50kPa(标准:60~80kPa) ,从而证明真空漏气较严重,逐一检查各真空软管及节气门, 均没发现问题,怀疑怠速控制阀脏卡。拆下清洗,但故障依旧。逐一拔下各真空软管,用手堵住观察,当堵住回油阀真空管时,转速回落。仔细查看,回油阀有点变形,有伤,更换回油阀后,故障排除。

故障分析:一般来说,D 型燃油喷射发动机怠速过高,有如下几种可能:

(1) 真空漏气。

(2) 水温传感器故障。

(3) 节气门调整不当。

(4) 怠速开关打开。

(5) 怠速控制阀脏卡等。

其中真空漏气是此车型怠速过高最常见的原因之一,这是因为歧管漏气,使歧管内真空度下降,MAP 传感器检测到较低真空度后,便认为此时进气量增加(负荷加大) ,MAP 传感器信号加大,当电脑收到这一变化信号后,增加喷油脉宽,所以便发动机在怠速下提高转速。

说明一点:怠速下, 电脑有稳定怠速功能(正常怠速750~850r/min)。电脑随时检测怠速开关状态及转速大小,当偏离标准怠速时,电脑将驱动怠速控制阀工作,来调整旁通气道的流量,当漏气较大时,怠速控制阀已失去其调整极限,此时即使堵住怠速控制阀气道,发动机也不会熄火。

例2:丰田佳美,四缸,5S-FE 发动机,怠速游车,加速正常。

故障检测:首先调取故障代码,无码。根据以往经验,怠速游车现象一般有两种原因:

(1)怠速开关打开(加速工况) 。在怠速下,若怠速触点不闭合,电脑认为不在怠速下, 而是加速工况。此时的怠速不受控制,易出现怠速不稳,转速过高或怠速游车。

(2)断油功能作用时。条件:怠速工况(怠速开关闭合) 转速大于1500~2000r/min(根据车型不同转速控制有所不同) 。

检查怠速开关闭合,稍踩油门,怠速开关打开,说明此开关正常,排除第一种可能。在稍踩下油门的同时,发现游车现象消失,从而证明第二种的可能性较大,断油功能启用。为了证实这点,拨下一个喷油器插头,接入试灯,发现试灯随着游车而有规律的闪亮。说明判断正确,是怠速过高而引起断油功能。怠速过高的原因很多,最常见的原因是真空漏气,随后检查各真空管及接头,均无问题,用化油器清洗剂,向各段接口处喷射,当喷到节气门体

与歧管接合处时,游车停止, 发现此处冒泡漏气。拆下节气门体重新换垫涂密封胶后,故障排除。

故障分析:此车从故障现象看是怠速不稳,游车。而其故障的实质却是怠速过高,D 型发动机的一个突出特点就是当真空漏气时,使歧管内真空度变低。此时MAP 传感器将这个变化以电压信号的形式输入电脑,电脑再控制喷油器增加喷油量,提高发动机转速。当漏气较小时,怠速只是提高一定程度, 当漏气较大时,发动机转速不断提高,当转速超过断油功能的条件时,由于断油使转速下降。当转速下降至一定转速时,断油功能又恢复供油,使转速上升,周而复始,便使发动机出现游车现象。

应该说明一点:断油功能在许多中高档车型上普遍装备,而断油功能的设计思想,主要是为减速时断油,即在加速时,突然松开油门,断油功能启用。其目的有两个:①减少尾气污染; ②节省耗油。

例3 塔菲克 T7B发动机,怠速过高,转速高达2500r/min。

故障检测:无故障代码。造成怠速失控飞车的原因,一定满足油、气的大量供给。首先应检测进气压力传感器的信号,在驾驶室中下方,打开通往发动机室的护板,找到进气压力传感器。怠速下测其电压信号为2V 左右(标准为1V 左右),明显偏大,说明歧管内真空度较低,漏气严重。仔细检查各真空管及接口处,没发现问颖,但仔细听确实有漏气的“吱吱”声。将车举起,发现在发动机歧管下部有一不明显裂纹。用手堵住此处时,发动机转速立即下降,由于裂纹不大,用金属胶粘合后,故障排除。

小结:D型燃油喷射发动机的一个特点,就是采用了进气压力传感器,来随时监测发动机歧管内的真空度,而实际上是在监测空气进入发动机的流量。在正常情况下,MAP 传感器信号反映出进气量,从而使发动机电脑根据这一信号控制喷油器的通断时间(喷油脉宽)。在怠速工况下,由于节气门全闭,空气只从怠速控制阀通道进入发动机歧管,此时有怠速控制阀的控制,使其进气量不会很大。歧管内真空度较高(怠速下真空度一般为60~80kPa) ,MAP 传感器信号较低(怠速下其信号电压一般为0.8~1.3V) ,在加速工况下,由于节气门开启,进气量随之增加,此时真空度下降,MAP 传感器信号上升。电脑也随之增加喷油器的喷油量,从而完成加速负荷的过程。

当真空漏气时,歧管内真空度下降,反映在MAP 传感器的信号变大,供油增加,发动机所需的燃油混合气基木上没变化,故发动机在怠速时不会抖动,只是转速提升。怠速下虽然有怠速控制阀的自动调整怠速转速功能,但漏气量较大时,怠速控制阀将失去调整作用。若漏气过大时,转速进一步提升,当转速升高到一定转速时(1500~2000r/min)电脑将启动断油功能,使转速限制在一定转速下,由于不断供油、断油便会产生游车现象。如果某车型没有设立断油功能(如塔菲克) ,那么转速不会提升以至产生飞车现象。

以上分析了D 型发动机由于漏气量的大小对发动机各工况产生着不同的影响,那么漏气部位又有什么影响呢? 由于D 型发动机空气量的测量是由MAP 完成的, 故节气门前漏气,发动机不受影响。一般指的漏气均为节气门后各部分器件及接口漏气。

三、L 型燃油喷射发动机

此型主要包括叶板式、量芯式、卡门式三种空气流量传感器配置的发动机。 例1 丰田佳美3VZ-FE V6 3.0L发动机

故障现象:怠速不稳,加速无力,故障指示灯亮。

故障检测:首先调取故障代码,为45——混合气过稀;12——空气流量传感器信号不良。怠速时,测量空气流量传感器信号电压为0.6V 左右,偏离标准值(1.1~1.5V) 较多。空气流量传感器信号低,必然造成喷油量减小,混合气过稀。那么,空气流量传感器信号偏低的原因是什么呢? 根据经验与分析,大致有两点:①真空漏气;②空气流量传感器故障。首先从漏

气查起,没有明显泄漏处。接入真空表测其怠速下真空度为52.63kPa ,歧管真空度正常。说明从节气门以后的歧管各处不存在漏气,那么最大可能是在节气门前漏气。仔细检查发现主气道与节气门接口松动,重新紧固后,发动机性能明显变好,再测空气流量传感器信号为

1.2V ,正常。故障指示灯熄灭,故障排除。

故障分析:此车的空气流量传感器为叶板式,叶板转动的角度与空气流量大小相关联。与此同时,叶板带动电位计触点滑动到一个位置上,此点便有一个代表空气量的电压信号输入电脑。由于空气道漏气,它没有经过空气流量传感器的测量,故使叶板转动的角度变小,即信号变小,造成混合气过稀。为什么检测真空度时是正常的呢? 这是因为怠速时,节气门是全关闭状态,进入歧管的空气只能经过怠速控制阀旁通气道,节气门前漏气与歧管内真空度无关。若检测时发现真空度较低,应重点检查节气门之后是否有漏气部位。

例2 丰田凌志LS400轿车怠速过高

故障现象:一辆丰田凌志LS400轿车,怠速过高,2000r/min。

故障检测:首先调取故障代码,无码。读数据流:TPS一0%,IDL 一OFF ,从数据流中发现,怠速下节气门全闭,属正常。而怠速开关却处在断开位置,说明电脑此时不认为是怠速工况,也不会以怠速工况去调整怠速转速。调整节气门传感器位置,使TPS 一0%,IDL 一ON ,此时转速下降至10OOr/min左右,不再下降。继续读取数据流,发现IAC (步进式)的数据为0。是步进式怠速控制阀有故障吗? 如果怠速控制阀有故障或电脑对怠速控制阀控制失灵,将有可能使进气量增大,转速升高。为了慎重起见,关闭点火开关,重新起动发动机,继续观察数据流发现,IAC 阀在起动时由125步逐渐下降到0步。从而说明怠速控制阀良好,工作正常。从125步到0步的调整,说明有漏气存在,而且这多余的空气经过了空气流量传感器的计量。由于漏气量较大,将怠速控制阀调整量调整到极限,也不能调到标准怠速转速,故转速仍然居高不下。拆下节气门气道软管,发现节气门己打开了一个角度(正常情况节气门应全闭),多余的空气是从节气门流入的。这是一个人为调整不当而造成的故障。重新调整节气门限位螺钉,使节气门处于关闭状态,再重新调整节气门位置传感器位置,使传感器怠速触点闭合,同时使传感器在怠速下其信号在0.5V 左右,调整后的怠速转速为750r/min。 故障分析:凌志LS400车型配备了卡门涡旋式空气流量传感器。随着空气流量的变化,其信号以脉冲频率的形式也随之变化。怠速对其信号频率为18Hz 左右,当转速升高时,其信号频率也升高,最大可达300Hz 左右。若用电压表测其信号的平均电压,应为2.5~3.5V 波动变化, 此电压值不受转速的影响。当打开点火开关(不着车) 的情况下,此信号频率为OHz ,此信号的电压为5V 。

由于此车漏气部位在节气门处,这些多余的气体通过了空气流量传感器的测量,此时的空气流量传感器信号必将大于正常怠速下的信号,所以电脑会增加喷油量, 导致发动机转速上升。电脑为了控制怠速下的转速,将控制怠速控制阀关小旁通气道,然而由于漏气较大,致使怠速控制阀全关闭的情况下,仍不能使转速下降到标准转速。

总结分析:L型燃油喷射发动机配置的空气流量传感器为直接测量型。而D 型燃油喷射发动机,配置的是进气压力传感器,属间接测量型。它们同属空气量的检测部件,但它们的检测方法却有本质的不同。当歧管真空漏气时,发动机故障的表现形式也大不一样。在检测此类故障时,首先应明确发动机配置的是何种空气测量元件,而后再根据故障现象,来分析漏气的部位及大小,只要思路清晰,排除故障也会简捷准确。

L型燃油喷射发动机所配置的空气流量传感器大体上可分有三种:叶板式、量芯式及卡门涡旋式。叶板式、量芯式均属电位计式,其信号为直流电压(0.2~4.5V) ,卡门涡旋式属脉冲频率式,其信号为频率(14~300Hz) 。

正常情况下,空气流量传感器信号随进气量的增加而增加,属正特性。当有真空漏气时,应根据故障现象来分析判断其漏气的部位及漏气量的大小。

1)外漏:指未经空气流量传感器测量的多余空气量。由于此多余的气体未经空气流量传感器测量,喷油量未增加,而空气量增加造成混合气过稀,将导致发动机怠速不稳,加速无力,以致熄火。(如例1)。

2)内漏:指经过空气流量传感器测量的多余空气量。当旁通气道中怠速控制阀脏卡,怠速控制阀损坏,怠速控制失控时,将会有多余空气进入歧管。

当主气道中,节气门调整不当或节气门拉线过紧时,将会有多余空气进入歧管。 由于内漏气体经过了空气流量传感器的测量,电脑随之增加喷油量,此时将导致发动机怠速升高。当漏气量较大时,转速升高到一定转速时(2000r/min),将启动超速断油功能,出现怠速游车。

四、LH 型燃油喷射发动机(主要以热线式和热膜式空气流量传感器器配置的发动机) 例1 日产风度A32轿车怠速不稳,起步时易熄火

故障现象:怠速不稳,起步时易熄火。

故障检测:无故障代码。在常规检查中,火花塞火花、燃油压力均正常。测量空气流量传感器信号时,怠速下只有0.7V ,偏离标准值(1.0~1.3V )较多,从而说明发动机怠速不稳,动力不足是因为混合气过稀引起的。拆下空气流量传感器,用化油器清洗剂喷洗热丝后,装复试车,故障依旧。证明空气流量传感器不是因热丝过脏而引起的信号电压过低。那么能使空气流量传感器信号过低的原因有可能是空气泄漏,在测量歧管真空度时发现,真空压力为5OkPa(标准27~8OkPa) 。检查各真空管没发现问题,用化油器清洗剂向各接口处喷试, 发现节气门体与歧管处有气泡,原来是上次清洗节气门时,安装密封胶不均产生漏气。处理后,故障排除。

故障分析:由于真空漏气的部位在节气门后,它不受怠速控制阀控制,将使歧管真空度下降。同时它也没有经空气流量传感器的测量,反而由于真空漏气,怠速控制阀此时会关闭一些, 主气道气流相应减少,将造成空气流量传感器信号减弱,喷油量减少,空气增多,混合气必然变稀,导致发动机动力不足。

例2 日产千里马(MAXMA )VG30E 发动机怠速过高

故障现象:怠速过高, 1700r/min。

故障检测:首先从怠速控制阀入手,此车怠速控制阀为步进式电动机。在开、关点火开关时,用手感觉此怠速控制阀电机有振动,说明电脑控制有效。拆下怠速控制阀,发现内部油泥较多,用化油器清洗剂清洗后,装复试车,故障依旧。说明怠速控制阀不是因为脏卡而失控,继续测量怠速控制阀四组线圈均良好,怠速控制阀没问题,在测量怠速控制阀插头时发现电脑输出的火线正常,而四组控制搭铁线中有一组始终接地。这就是造成步进电机始终停留某一位置的原因。查看电脑时发现,有一线被护板挤压破损搭铁,此线正是步进电机的一组控制搭铁线,处理后,故障排除。

故障分析:一般来讲,怠速过高,主要是因为怠速控制阀失控,脏卡造成。另一个原因就是节气门漏气,空气流量传感器信号也随之增大,喷油量增加,转速升高。当漏气量较大时,怠速控制阀关闭到最小位置时也不足以使转速下降到标准值。

此车的故障原因是怠速控制阀失控,始终停留在某一位置上,较多的空气经空气济量计测量后很顺利的通过急速阀进入歧管,造成发动机转速过高而不受控。

小结:LH型燃油喷射发动机,是在L 型燃油喷射发动机的基础上改进而来。它们同属直接测量空气量的发动机控制系统。只是LH 型选用的是热线型或热膜型空气流量传感器,其测量精度较L 型更高一些。当故障出在真空漏气时,它们所表现出的故障现象大致相同。如果用最简捷的语言来表达它们因漏空所产生的故障现象,那就是:

1、外漏时(不经空气流量传感器测量的多余气体),由于混合气较稀,将产生怠速不稳,动力不足,易熄火。

2、内漏时(经空气流量传感器测量的多余气体),由于空气流量传感器信号增大,供油增加,混合气较正常时浓,将使怠速过高,以致产生断油游车现象。

总结:在日常维修中,真空漏气是较普遍的故障。通过以上四种类型的故障实例不难发现,由于各种车型的空气流量传感器的配置不同、其真空漏气的部位不同以及真空漏气量的大小不同,它们所导致的故障现象也不同。只要维修人员掌握了各类车型的配置、特点及真空参数,再根据对故障现象的分析,一定会较顺利的找到故障部位及故障部件。


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